LTW-R4NLDJDJH239 LED-Lampe Datenblatt - Durchsteckmontage - Weiße Streulinse - 3,2V - 30mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTW-R4NLDJDJH239 ist eine LED-Lampe für Durchsteckmontage, die als Leuchtanzeige auf Leiterplatten (Circuit Board Indicator, CBI) konzipiert ist. Sie besteht aus einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse, in das eine weiße LED-Lampe eingesetzt wird. Diese Bauform ermöglicht eine einfache Montage auf Leiterplatten (PCBs). Das Produkt zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch, hohe Effizienz sowie Konformität mit RoHS- und bleifreien Anforderungen aus.

1.1 Kernmerkmale

• Für einfache Leiterplattenbestückung ausgelegt.
• Schwarzes Gehäuse erhöht den Kontrast für bessere Sichtbarkeit.
• Geringer Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
• Bleifreies Produkt, RoHS-konform.
• Die LED emittiert weißes Licht mittels InGaN-Technologie mit einer weißen Streulinse.

1.2 Zielanwendungen

• Computersysteme und Peripheriegeräte.
• Kommunikationsgeräte.
• Unterhaltungselektronik.
• Industrielle Steuerung und Messtechnik.

2. Technische Parameter: Detaillierte Analyse

2.1 Absolute Grenzwerte

Alle Grenzwerte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C. Eine Überschreitung kann zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen.

• Verlustleistung:108 mW
• Spitzen-Strom in Durchlassrichtung:100 mA (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms)
• DC-Strom in Durchlassrichtung:30 mA
• Strom-Entlastung (Derating):Linear ab 30°C mit einer Rate von 0,45 mA/°C.
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Die wichtigsten Leistungsparameter werden bei TA=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (Iv):Der typische Wert beträgt 300 mcd, im Bereich von 140 mcd (Min.) bis 520 mcd (Max.). Die Messung beinhaltet eine Prüftoleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Horizontal (H) 130 Grad, Vertikal (V) 120 Grad. Dies ist der Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte des axialen Wertes abfällt.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Werte sind x=0,30, y=0,29, abgeleitet vom CIE 1931-Farbtafeldiagramm.
• Durchlassspannung (VF):Typischer Wert 3,2V, Bereich von 2,8V (Min.) bis 3,6V (Max.) bei IF=20mA.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V. Hinweis: Die LED ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Test dient nur der Charakterisierung.

3. Erklärung des Binning-Systems

Die LEDs werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke und Farbwertkoordinate sortiert (gebinned), um Konsistenz in den Anwendungen zu gewährleisten.

3.1 Lichtstärke-Binning

Die Bins werden durch einen Buchstabencode definiert, der die minimale und maximale Lichtstärke bei IF=20mA angibt. Jede Bin-Grenze hat eine Toleranz von ±15%.

• G:140 mcd (Min.) bis 180 mcd (Max.)
• H:180 mcd bis 240 mcd
• J:240 mcd bis 310 mcd
• K:310 mcd bis 400 mcd
• L:400 mcd bis 520 mcd

Der Iv-Klassifizierungscode ist auf jedem einzelnen Verpackungsbeutel aufgedruckt.

3.2 Farbton- (Chromaticity) Binning

Der Farbton wird in Ränge (z.B. B1, B2, C1, C2, D1, D2) eingeteilt, basierend auf spezifischen, durch (x, y)-Koordinatengrenzen definierten Viereckbereichen im CIE 1931-Farbtafeldiagramm. Die Messabweichung für die Farbkoordinate beträgt ±0,01. Das vorliegende Datenblatt enthält eine Tabelle mit den genauen Koordinatengrenzen für jeden Farbtonrang sowie ein Referenz-CIE-Farbtafeldiagramm zur Veranschaulichung.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen und Materialien

Das Produkt verfügt über eine Winkel-Durchsteckbauform. Wichtige mechanische Hinweise:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben (Zoll in Klammern).
• Standardtoleranz ist ±0,25mm (±0,010\"), sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff (PA9T).
• Die LED-Lampe selbst ist weiß.

(Hinweis: Die spezifische Maßzeichnung ist im Original-PDF referenziert, aber hier nicht in Textform wiedergegeben. Für genaue Maße sollte das Datenblatt konsultiert werden).

4.2 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind zur Handhabung und zum Versand in Trays verpackt. Die genauen Traymaße und die Kapazität sind in einem Verpackungsdiagramm im Original-Datenblatt detailliert dargestellt.

5. Montage-, Löt- und Handhabungsrichtlinien

5.1 Lagerbedingungen

Für eine optimale Lagerfähigkeit sollten LEDs in einer Umgebung gelagert werden, die 30°C Temperatur oder 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreitet. Wenn sie aus der original Feuchtigkeitssperrverpackung entnommen werden, wird empfohlen, sie innerhalb von drei Monaten zu verwenden. Für eine längerfristige Lagerung außerhalb des Originalbeutels, lagern Sie sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre.

5.2 Reinigung

Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol. Vermeiden Sie den Einsatz anderer aggressiver Chemikalien.

5.3 Anschlussbiegen und PCB-Montage

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Verwenden Sie nicht die Basis des Anschlussrahmens als Drehpunkt.
• Das Biegen der Anschlüsse muss bei Raumtemperatur undvordem Lötprozess erfolgen.
• Beim Einstecken in die Leiterplatte verwenden Sie die minimal notwendige Andrückkraft, um übermäßige mechanische Belastung des Bauteils zu vermeiden.

5.4 Löt-Empfehlungen

Halten Sie einen Mindestabstand von 2mm zwischen der Basis der Linse/des Gehäuses und dem Lötpunkt ein. Vermeiden Sie es, die Linse/das Gehäuse in das Lot zu tauchen.

• Lötkolben:Maximale Temperatur 350°C, maximale Zeit 3 Sekunden (nur einmal).
• Wellenlöten:Maximale Vorwärmtemperatur 120°C für bis zu 100 Sekunden. Maximale Lötwellentemperatur 260°C für maximal 5 Sekunden.

Warnung:Übermäßige Löttemperatur oder -zeit kann zu Verformung der LED-Linse oder katastrophalem Ausfall führen.

6. Anwendungsdesign-Überlegungen

6.1 Treiberschaltungs-Design

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit bei Verwendung mehrerer LEDs zu gewährleisten, wird dringend empfohlen, jede LED mit ihrem eigenen in Reihe geschalteten strombegrenzenden Widerstand zu betreiben (Schaltungsmodell A). Das direkte Parallelschalten mehrerer LEDs (Schaltungsmodell B) wird nicht empfohlen, da geringe Unterschiede in der Durchlassspannung (Vf) zwischen einzelnen LEDs zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich zu ungleichmäßiger Helligkeit führen können.

6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

Diese LED ist anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung oder Stromspitzen. Vorbeugende Maßnahmen umfassen:

• Bedienpersonal sollte beim Umgang mit LEDs ein leitfähiges Handgelenkband oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Werkzeuge und Arbeitsplätze müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Verwenden Sie einen Ionisator, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich durch Handhabungsreibung auf der Kunststofflinsenoberfläche ansammeln können.

6.3 Geeignete Anwendungen und Einschränkungen

Diese LED-Lampe eignet sich für allgemeine Anzeigeanwendungen in Innen- und Außenschildern sowie in gewöhnlichen elektronischen Geräten. Konstrukteure müssen sicherstellen, dass die Betriebsbedingungen (Strom, Temperatur) innerhalb der in diesem Dokument angegebenen absoluten Grenzwerte und empfohlenen Betriebsbedingungen bleiben.

7. Leistungskurven und typische Kennlinien

Das Original-Datenblatt verweist auf einen Abschnitt für \"Typische elektrische/optische Kennlinienkurven.\" Diese Diagramme zeigen typischerweise die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Lichtstärke, Durchlassspannung gegenüber Temperatur und möglicherweise die spektrale Verteilung. Für eine detaillierte Kurvenanalyse sollten die grafischen Daten im offiziellen PDF konsultiert werden, da sie eine visuelle Bestätigung der Leistungstrends unter verschiedenen Bedingungen liefern.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Vergleich mit anderen spezifischen Teilenummern in diesem eigenständigen Datenblatt nicht bereitgestellt wird, können die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieses Produkts aus seinen Spezifikationen abgeleitet werden:

• Winkel-Durchsteckbauform:Bietet eine spezifische Montageausrichtung im Vergleich zu vertikalen oder Oberflächenmontage-Alternativen, nützlich für Seitenansichts- oder platzbeschränkte Anwendungen.
• Schwarzes Gehäuse:Bietet einen höheren Kontrast zur beleuchteten Linse und verbessert die Sichtbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen.
• Großer Abstrahlwinkel:Der 130° (H) x 120° (V) Abstrahlwinkel bietet eine breite Sichtbarkeit und eignet sich für Anwendungen, bei denen die Anzeige aus seitlichen Positionen betrachtet werden kann.
• Umfassendes Binning:Das detaillierte Lichtstärke- und Farbton-Binning ermöglicht eine engere Farb- und Helligkeitsabstimmung in kritischen Anwendungen.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Was ist der empfohlene Betriebsstrom?

Die typische Testbedingung ist 20mA, und der absolute Grenzwert für den kontinuierlichen Gleichstrom beträgt 30mA. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb ist es ratsam, die LED bei oder unter 20mA zu betreiben, gegebenenfalls mit entsprechender Entlastung, wenn die Umgebungstemperatur 30°C überschreitet.

9.2 Wie interpretiere ich die Bin-Codes?

Der Buchstabencode auf dem Beutel (G, H, J, K, L) gibt den Lichtstärkebereich an. Sie müssen diesen mit der Bin-Tabelle in Abschnitt 7 des Datenblatts abgleichen, um den genauen Min./Max.-mcd-Wert für Ihre Charge zu kennen. Die Farbton-Ranginformation wird typischerweise auf der Großverpackung oder in der Losdokumentation bereitgestellt.

9.3 Kann ich diese LED ohne einen strombegrenzenden Widerstand verwenden?

Nein. Das direkte Anschließen einer LED an eine Spannungsquelle wird nicht empfohlen und wird das Bauteil aufgrund von Überstrom wahrscheinlich zerstören. Ein Reihenwiderstand ist zwingend erforderlich, um den geeigneten Durchlassstrom entsprechend der Treiberspannung und der Vf-Kennlinie der LED einzustellen.

9.4 Was ist der Zweck der Derating-Spezifikation?

Der Derating-Faktor (0,45 mA/°C ab 30°C) gibt an, um wie viel der maximal zulässige kontinuierliche Durchlassstrom für jedes Grad Celsius reduziert werden muss, um das die Umgebungstemperatur über 30°C steigt. Dies ist entscheidend für das thermische Management und die Gewährleistung der Bauteilzuverlässigkeit bei höheren Betriebstemperaturen.

10. Design- und Anwendungsbeispiel

Szenario:Entwurf einer Statusanzeigetafel für einen Industriecontroller, die mehrere weiße Einschaltanzeigen erfordert, die von verschiedenen Winkeln auf einer Montagelinie aus sichtbar sind.

Begründung der Bauteilauswahl:Die LTW-R4NLDJDJH239 wird gewählt, weil ihre Winkel-Durchsteckbauform eine Montage senkrecht zur PCB ermöglicht, wodurch das Licht parallel zur Tafelfläche austritt. Der große Abstrahlwinkel gewährleistet die Sichtbarkeit für Bediener an verschiedenen Positionen. Das schwarze Gehäuse erhöht den Kontrast zur Metalltafel. Der Konstrukteur spezifiziert beim Hersteller das Bin \"J\" oder \"K\", um ein gleichmäßig helles Erscheinungsbild aller Anzeigen sicherzustellen.

Schaltungsimplementierung:Jede LED wird über eine separate 100Ω-Reihenwiderstand (berechnet für ~18mA bei einer typischen Vf von 3,2V) von einer 5V-Schiene gespeist, entsprechend dem empfohlenen Schaltungsmodell A. Das PCB-Layout gewährleistet einen 2mm Abstand zwischen der Lötstelle und der Basis des LED-Gehäuses. Die Wellenlötparameter werden innerhalb der Datenblattgrenzen eingestellt.

11. Einführung in das technische Prinzip

Diese LED basiert auf InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Halbleitertechnologie, die häufig zur Erzeugung von weißem Licht in modernen LEDs verwendet wird. Weißes Licht wird typischerweise durch einen blau emittierenden InGaN-Chip erzeugt, der mit einer Phosphorschicht beschichtet ist. Der Phosphor absorbiert einen Teil des blauen Lichts und emittiert es als gelbes Licht neu. Die Kombination des verbleibenden blauen Lichts und der breitbandigen gelben Phosphoreszenz führt zur Wahrnehmung von weißem Licht. Die Streulinse über dem Chip dient dazu, das Licht zu streuen, wodurch ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild entsteht und der effektive Abstrahlwinkel vergrößert wird.

12. Branchentrends und Kontext

Während Durchsteck-LEDs wie diese für viele Anwendungen, die eine robuste mechanische Befestigung oder Handlötung erfordern, nach wie vor unverzichtbar sind, geht der allgemeine Branchentrend weiterhin hin zu Gehäusen für Oberflächenmontage (SMD) für automatisierte Bestückung, höhere Dichte und flachere Bauformen. Durchsteckbauteile behalten jedoch in bestimmten Szenarien Vorteile: Hochzuverlässigkeitsanwendungen, bei denen die Lötstellenintegrität von größter Bedeutung ist, Prototyping, Bildungszwecke und Situationen, die die spezifische mechanische Bauform (wie Winkelmontage) erfordern, die dieses Produkt bietet. Die Betonung der RoHS-Konformität und bleifreier Lötprofile, wie in diesem Datenblatt zu sehen, spiegelt globale Umweltvorschriften wider, die inzwischen in der gesamten Elektronikindustrie Standard sind.